CN102664703A

CN102664703A - 多级分光无源光网络的保护方法及多级分光无源光网络

Info

Publication number: CN102664703A
Application number: CN2012101220673A
Authority: CN
Inventors: 沈建华; 何晔
Original assignee: Nanjing Post and Telecommunication University
Current assignee: Nanjing Post and Telecommunication University; Nanjing University of Posts and Telecommunications
Priority date: 2012-04-25
Filing date: 2012-04-25
Publication date: 2012-09-12

Abstract

本发明公开了一种多级分光无源光网络的保护方法。所述多级分光无源光网络包括依次连接的光线路终端、多级光分配网络、光网络单元，本发明采用1+1模型对所述多级光分配网络中的至少一个元件设置备用元件，当所述元件出现故障时，将业务倒换到备用元件进行传输。本发明还公开了一种采用上述保护方法的多级分光无源光网络。本发明可有效解决多级分光无源光网络中部件失效后的恢复问题，提高了系统的可靠性。

Description

多级分光无源光网络的保护方法及多级分光无源光网络

技术领域

本发明涉及一种无源光网络的保护方法，尤其涉及一种多级分光无源光网络的保护方法，属于光通信、无源光网络技术领域。

背景技术

无源光网络(PON，Passive Optical Network)系统主要由局端的光线路终端(OLT，Optical Line Terminal)、光分配网络(ODN，Optical Distribution Network)和用户端的光网络单元(ONU，Optical Network Unit)组成。PON最主要的特点是ODN由无源设备组成，不受外界电磁干扰影响，可靠性较高；同时PON系统中需要的光收发器和光纤数量少，系统成本低。

随着互联网用户和业务的快速增长，对接入网带宽的要求成倍提高，使得PON系统开始出现更高分光比和更多ONU数量的发展趋势。传统的一级分光PON系统中的分光器分光比虽然在不断提高（如从1：16发展至1：32），但是仍然无法满足快速增长的用户需求；另一方面，高分光比的分光器成本较高，而且一旦出现故障会导致所有ONU的通信中断。目前广泛使用的一级分光PON网络拓扑相对简单（树形/星形结构），与实际接入网络环境中用户的多样性需求也有一定差距。将若干个分光器级联以形成多级级联分光PON系统，不仅可以实现大量用户的同时接入，同时也利于网络系统的扩展和升级。二级分光PON作为最简单也是最典型的多级分光PON网络，已经被公认为是当前PON的应用热点。

PON系统一般采用星形或树形拓扑结构，在一根光纤上使用两个不同波长双向传输。从系统可靠性角度而言，PON系统中各个元件，如OLT、ODN和ONU等发生故障，都会影响正常通信，特别是OLT和分路器失效会引起全部ONU的业务中断，因此需要引入必要的PON保护机制。考虑到接入网是对成本和网络复杂性较为敏感的应用环境，在考虑和选择PON系统的保护机制时，需要同时考虑到系统的可靠性和成本因素。ITU-T建议G.983中对于标准的PON制定了四种保护方案，分别保护主干光纤，OLT和主干光纤，以及同时保护OLT、ODN及ONU。在G.983.1基础上，提出了一些改进的PON保护方案，如总线形和环形保护等，但是这些方案都是仅针对一级分光PON系统，针对多级级联分光PON系统的保护研究目前处于空白。目前，光纤宽带接入应用中已经明确提出了二级乃至多级级联分光PON系统的需求，因此针对二级乃至多级级联分光PON系统的保护机制已经成当前研究和应用的热点。

发明内容

本发明所要解决的的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种多级分光无源光网络的保护方法，有效解决多级分光无源光网络中部件失效后的恢复问题。

本发明具体采用以下技术方案。

一种多级分光无源光网络的保护方法，所述多级分光无源光网络包括依次连接的光线路终端、多级光分配网络、光网络单元，采用1+1模型对所述多级光分配网络中的至少一个元件设置备用元件，当所述元件出现故障时，将业务倒换到备用元件进行传输。

优选地，所述多级分光无源光网络为二级分光无源光网络，包括依次连接的光线路终端、二级光分配网络、光网络单元；所述二级光分配网络包括依次连接的主干光纤、初级分光器、初级支路光纤、次级分光器和次级支路光纤。

对于二级分光无源光网络，可以根据不同层次的保护需求，采用以下三种不同的保护方案对光分配网络进行保护：

采用1+1模型对所述二级光分配网络中的主干光纤设置备用主干光纤，当主干光纤出现故障时，将业务倒换到备用主干光纤进行传输。

采用1+1模型对所述二级光分配网络中的主干光纤、初级分光器和初级支路光纤分别设置备用主干光纤、备用初级分光器和备用初级支路光纤，当主干光纤、初级分光器或初级支路光纤出现故障时，将业务倒换到备用主干光纤、备用初级分光器或备用初级支路光纤进行传输。

采用1+1模型对所述二级光分配网络中的各元件分别设置备用元件，当所述元件出现故障时，将业务倒换到相应的备用元件进行传输。

根据本发明思路，还可得到一种多级分光无源光网络，包括依次连接的光线路终端、多级光分配网络、光网络单元，所述多级光分配网络还包括对其中至少一个元件采用1+1模型设置的备用元件，当所述元件出现故障时，将业务倒换到备用元件进行传输。

所述二级光分配网络中设置有备用元件的元件为主干光纤，当主干光纤出现故障时，将业务倒换到备用主干光纤进行传输。

所述二级光分配网络中设置有备用元件的元件为主干光纤、初级分光器和初级支路光纤，当主干光纤、初级分光器或初级支路光纤出现故障时，将业务倒换到备用主干光纤、备用初级分光器或备用初级支路光纤进行传输。

所述二级光分配网络中设置有备用元件的元件为主干光纤、初级分光器、初级支路光纤、次级分光器和次级支路光纤，当上述任一元件出现故障时，将业务倒换到相应的备用元件进行传输。

本发明通过在多级分光无源光网络的光分配网络部分引入冗余资源作为备用，即采用1+1保护模型预留一部分元件（如光纤、分光器）作为备用系统。当检测到故障时，即可将业务倒换到预先备份的系统上进行传输。本发明可根据不同层次的保护需求，采用不同的备用配置方案。本发明可有效解决多级分光无源光网络中部件失效后的恢复问题，提高系统可靠性。

附图说明

图1为实施例一中的二级分光无源光网络的结构示意图；

图2为实施例二中的二级分光无源光网络的结构示意图；

图3为实施例三中的二级分光无源光网络的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明：

本发明的思路是在多级分光无源光网络中引入冗余资源作为备用，通过对多级光分配网络中需要保护的元件进行资源预留备份，发生故障时将业务倒换到备份系统上，以维持业务的正常通信。为了简化篇幅，下面仅以最简单的二级分光无源光网络为例来对本发明的技术方案进行说明，更多级的分光无源光网络可以此类推。

一个典型的二级分光无源光网络中的光分配网络主要由5个部分组成，依次分别为主干光纤、初级分光器、初级支路光纤、次级分光器和次级支路光纤。对于这5部分中的哪几种进行备份保护，可根据实际所需的保护层次灵活配置。下面对其中的三种配置方案进行详细描述。

实施例一、

本实施例中仅对二级光分配网络中主干光纤进行备份保护，其具体实现过程如下：

Step1：由于本保护机制主要保护主干光纤，所以需要先预先配置备用主干光纤一条以及1×2光开关2个。

Step2：将以上备份的元件按图1所示进行安装，其中一个光开关安装在OLT与两条主干光纤的连接处，另一个光开关安装在两条主干光纤和初级分光器的连接处，此时光开关置于主用系统侧即正在工作的主干光纤上。

Step3：当检测到保护区域中的任一元件发生故障无法工作时，则将OLT以及初级分光器处的光开关倒换到保护线路，此时受影响的主用系统上的业务切换至备用系统上工作，从而保证了业务的正常。受损的主用系统修复后可由光开关切换业务至工作系统。

实施例二、

本实施例中对二级光分配网络中主干光纤、初级分光器和初级支路光纤进行备份保护，其具体实现过程如下：

Step1：由于本保护策略主要保护主干光纤、初级分光器和初级支路光纤，所以需要先预先配置备用主干光纤一条，初级分光器一个，初级支路光纤a条（假设初级分光器分光比为1：a）以及1×2光开关（a+1）个。

Step2：将以上备份的元件按图2所示进行安装，其中一个光开关安装在OLT与两条主干光纤的连接处，其余a个光开关分别安装在a个次级分光器前端的连接处，此时光开关置于主用系统侧即正在工作的主干光纤和初级支路光纤。

Step3：当检测到保护区域中的任一元件发生故障无法工作时，则将OLT以及次级分光器中的光开关倒换到保护线路，此时受影响的主用系统上的业务切换至备用系统上工作，从而保证了业务的正常。受损的主用系统修复后可由光开关切换业务至工作系统。

实施例三、

本实施例中对二级光分配网络中各部件均进行备份保护，其具体实现过程如下：

Step1：由于本保护策略主要保护主干光纤、初级分光器、初级支路光纤、次级分光器以及次级支路光纤，所以需要先预先配置备用主干光纤一条，初级分光器一个（假设分光比为1：a），初级支路光纤a条、次级分光器a个（假设分光比为1：b）、次级支路光纤ab条以及1×2光开关（ab+1）个。

Step2：将以上备份的元件按附图中的红色线路安装好，其中一个光开关安装在OLT与两条主干光纤的连接处，其余ab个光开关分别安装在ab条次级支路光纤与ONU的连接处，此时光开关置于主用系统侧即正在工作的主干光纤和次级支路光纤。

Step3：当检测到保护区域中的任一元件发生故障无法工作时，则将OLT以及ONU处的光开关倒换到保护线路，此时受影响的主用系统上的业务切换至备用系统上工作，从而保证了业务的正常。受损的主用系统修复后可由光开关切换业务至工作系统。

以上仅对本发明方法的其中三种方案进行了描述，本领域技术人员可根据本发明技术方案进行灵活配置。

Claims

1.一种多级分光无源光网络的保护方法，所述多级分光无源光网络包括依次连接的光线路终端、多级光分配网络、光网络单元，其特征在于，采用1+1模型对所述多级光分配网络中的至少一个元件设置备用元件，当所述元件出现故障时，将业务倒换到备用元件进行传输。

2.如权利要求1所述多级分光无源光网络的保护方法，其特征在于，所述多级分光无源光网络为二级分光无源光网络，包括依次连接的光线路终端、二级光分配网络、光网络单元；所述二级光分配网络包括依次连接的主干光纤、初级分光器、初级支路光纤、次级分光器和次级支路光纤。

3.如权利要求2所述多级分光无源光网络的保护方法，其特征在于，采用1+1模型对所述二级光分配网络中的主干光纤设置备用主干光纤，当主干光纤出现故障时，将业务倒换到备用主干光纤进行传输。

4.如权利要求2所述多级分光无源光网络的保护方法，其特征在于，采用1+1模型对所述二级光分配网络中的主干光纤、初级分光器和初级支路光纤分别设置备用主干光纤、备用初级分光器和备用初级支路光纤，当主干光纤、初级分光器或初级支路光纤出现故障时，将业务倒换到备用主干光纤、备用初级分光器或备用初级支路光纤进行传输。

5.如权利要求2所述多级分光无源光网络的保护方法，其特征在于，采用1+1模型对所述二级光分配网络中的各元件分别设置备用元件，当所述元件出现故障时，将业务倒换到相应的备用元件进行传输。

6.一种多级分光无源光网络，包括依次连接的光线路终端、多级光分配网络、光网络单元，其特征在于，所述多级光分配网络还包括对其中至少一个元件采用1+1模型设置的备用元件，当所述元件出现故障时，将业务倒换到备用元件进行传输。

7.如权利要求6所述多级分光无源光网络，其特征在于，所述多级分光无源光网络为二级分光无源光网络，包括依次连接的光线路终端、二级光分配网络、光网络单元；所述二级光分配网络包括依次连接的主干光纤、初级分光器、初级支路光纤、次级分光器和次级支路光纤。

8.如权利要求7所述多级分光无源光网络，其特征在于，所述二级光分配网络中设置有备用元件的元件为主干光纤，当主干光纤出现故障时，将业务倒换到备用主干光纤进行传输。

9.如权利要求7所述多级分光无源光网络，其特征在于，所述二级光分配网络中设置有备用元件的元件为主干光纤、初级分光器和初级支路光纤，当主干光纤、初级分光器或初级支路光纤出现故障时，将业务倒换到备用主干光纤、备用初级分光器或备用初级支路光纤进行传输。

10.如权利要求7所述多级分光无源光网络，其特征在于，所述二级光分配网络中设置有备用元件的元件为主干光纤、初级分光器、初级支路光纤、次级分光器和次级支路光纤，当上述任一元件出现故障时，将业务倒换到相应的备用元件进行传输。